(西电宝鸡电气有限公司 陕西 宝鸡 721306)
摘 要:文章介绍一种新型12kV大容量高压开关设备
关键词:5000-50开关柜 真空断路器 散热型极柱
本高压开关设备涉及高压电器制造领域,特别涉及配网用大电流设备。
一 背景技术
近年来国网配电容量不断增大,工业领域中配电场所用电负荷不断增加,所以对大电流、高开断能力的开关设备的需求越来越多,根据市场需求开发了12kV 5000A-50kA高压开关柜及真空断路器且具有自主知识产权。主要应用于国家电网、大型工矿企业、大型电厂等重大负荷的电力系统。满足GB/T3906、GB/T1984等相关国网标准的要求.
二、设计方案
1、产品总体布置合理、协调,配用的元件可靠性高:总体设计中应充分借鉴国内外的先进技术成果,使元件的配置合理、协调,研究开发配用本产品的各种元件,充分利用现代的设计手段、制造工艺、加工设备、新材料、新技术,结合成熟的开关柜的制造技术和经验,将现代制造技术应用于本产品中,从设计、制造上使得本产品的性能能够得到保证,可靠性得以提高。
2、柜体结构强度:开关设备的外壳选用抗氧化性高的敷铝锌薄钢板,经CNC机床加工,采用多重折边工艺,用拉铆螺母、高强度抽芯铆钉及高强度的螺栓连接而成。
3、主母线及其上下连接母排结构和制造工艺:所有主母线及支母线(包括母线桥母线)宽度方向必须导圆角R=0.5*排厚,触头盒内支母线宽度方向必须导半圆R=0.5*排宽。非触头盒内母线宽度方向导R=10mm圆角,采用此工艺大幅降低母线局放量。
4、绝缘性能:绝缘性能是本产品设计的核心与关键,柜内绝缘件母线套管、触头盒、绝缘子、传感器均采用大爬距裕度高性能优良的产品,柜内各部位空气净距均满足125mm要求。
5、产品及配套断路器的温升问题:本产品采用烟囱自冷效应及强制风冷结合的方式,真空断路器采用最新带风道的固封极柱,触头盒下口有散热通道,优化通风通道,设计底部有启动风机带动空气流动,柜顶抽风风机把柜内热量交换出去,柜体侧板采用不锈钢板减少涡流效应。通过以上措施有效的解决了大电流温升问题。
6、产品承受电动力及强度问题:本产品主母线选用四层TMY-10X125母线,第2层与第3层母线间距离55mm,满足GB 50060要求。母线支撑绝缘子选用加强型,增加绝缘子安装螺栓数量及规格;接地母线增加支撑点,解决整柜母线承受电动力及强度问题。
7、产品内部故障电弧问题:柜体面板采用凹凸结构增加抗冲强度,同时做好各隔室及其与外部的密封,柜体顶盖采用迷宫盒架结构,过滤抑制电弧,改变电弧喷出路径,满足现场全工况使用要求。
8、产品局放性能问题:绝缘件采用先进浇注工艺局放值满足国网采购标准要求值≤3pC、互感器满足国网采购标准要求值10pC,整柜局放满足国网优质产品1.1倍额定电压下50pC要求。
三、装配图说明
其中:1、仪表箱;2、真空断路器;3、绝缘子;4、下支排;5、风机;6、穿心式互感器;7、触头盒;8、传感器;9、上支排;10、主母线;11、母线套管;12、母线室盒架;13、电缆室盒架。
四、结语
该产品开发可满足国网公司及国内特殊使用需求,提升产品竞争力和公司成套设备配套供货能力,赢得市场份额,提高企业的竞争力,同时可提升我公司技术水平,完善KYN28-12产品的系列化方案。缩小与国际领先水平的差距,高压开关设备中应用前景也十分广阔,将产生良好的社会效益,值得不断推广。
参考文献:
[1] 吴励坚.大电流母线的理论基础与设计[M] 北京:水利电力出版社,1985
[2]李天友 林秋实.中低压配电技能实务[M] 北京: 中国电力出版社,2012
[3] 施耐德电气专家团队.中压电气设备设计与选择指南[M] 北京:中国电力出版社,2019
个人信息:
姓名:田锋利(1977-)
性别:男
学历:本科
职称:高级工程师
专业:计算机应用
毕业院校:西安电子科技大学
主要研究方向:高压电器
工作单位:西电宝鸡电气有限公司
邮编:721306
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